基于單目多視角機器視覺的珍珠分級技術研究.pdf

1、中國是世界上珍珠產量最多的國家，作為珍珠產業(yè)第一大國，目前我國對于珍珠的分級主要還是采用人工檢測的方式。這種分級方式不僅耗時耗力，而且容易受分檢人員主觀因素的干擾。針對珍珠分級檢測的現狀，本文設計并實現了一種基于單目多視角機器視覺的珍珠分級系統(tǒng)。
　　本文主要研究工作和成果包括:
　　1.針對珍珠的非平面球體特性，設計了一種單目多視角視覺檢測裝置，通過攝像機的一次成像來獲得珍珠整個球體表面的圖像，在實現珍珠多視角圖像快速采集

2、的同時，又保證了所有采集的圖像具有統(tǒng)一的顏色系統(tǒng)。
　　2.根據本文設計的視覺檢測裝置所采集的珍珠圖像特性，研究了相應的圖像預處理算法，實現珍珠圖像的濾波、前景提取、定位與大小歸一化。
　　3.為了實現整個珍珠表面外觀指標的分類檢測，對多視角珍珠圖像的拼接算法進行了研究;利用珍珠表面的顏色特性，設計了一種動態(tài)線性加權的圖像拼接算法，根據兩幅圖像中重疊區(qū)域RGB值的變化規(guī)律，對不同位置的像素進行動態(tài)加權，實現拼接區(qū)域的平滑過渡

3、，解決了傳統(tǒng)加權平均算法中拼接縫隙與色差明顯的問題。
　　4.根據國家分級標準的要求，對珍珠的形狀、大小、顏色、光澤度以及光潔度等指標進行視覺檢測。利用邊緣檢測獲得多視角珍珠圖像的輪廓信息，根據邊緣點在傅立葉變換后得到的傅立葉級數進行珍珠形狀的檢測;利用HSI顏色模型中的色度H值與飽和度S值進行珍珠顏色的檢測，利用亮度I值進行珍珠光澤度的檢測;利用拉普拉斯高斯算子進行珍珠光潔度的檢測。
　　5.完成了系統(tǒng)的設計與實現。系統(tǒng)分

4、為硬件裝置和軟件系統(tǒng)兩部分，硬件裝置的設計主要包括折反射鏡面腔體的設計與照明光源的設計，用于實現多視角珍珠圖像的采集;軟件系統(tǒng)主要包括珍珠圖像預處理模塊、顏色光澤度檢測模塊、大小形狀檢測模塊以及光潔度檢測模塊，用于對珍珠的各個指標進行視覺檢測。
　　本文利用單目多視角成像技術與機器視覺技術對珍珠各個外觀指標的檢測進行了探索與研究，致力于實現珍珠的全自動分級。實驗結果表明，對于特征明顯的珍珠外觀指標，利用機器視覺檢測方法在檢測精度與